1. 為什麼說運放的IN 輸入可以看成虛斷？

1.1 為什麼說運放的虛斷和虛短必須理解

本人認為隻有理解了運放的虛斷/虛短這兩個概念才能理解運放。

1.2 LM358内部電路——差分放大電路

如上圖所示，這是組成運放LM358的内部電路的一部分，至于什麼是差分電路之前已經講了的，這裡不再複述。

之所以不用LM358官方的數據手冊來講是因為那個手冊裡的電路圖裡的每個器件沒有标序号。但是我畫的這個圖和LM358的數據手冊裡的差分放大電路部分的電路圖是一模一樣的。

下面将用這幅圖來論述為什麼運放的輸入可以看成虛斷。

1.3 為什麼說運放的輸入可以看成虛斷？

一般情況下運放的放大倍數是很大的（幾萬~幾十萬倍）不等，所以一個微弱的小信号運放也是可以将其放大的非常大的，甚至接近運放電源電壓，這樣的放大倍數是不可控的，很多時候我們都是希望運放的放大倍數是可以受控的，至少要在我們需要的一個放大倍數的範圍内。

所以為了使放大倍數可控，都需要引入負反饋，用放大後的模拟量來控制運放的放大倍數，至于是如何控制的，這裡将LM358運放的内部電路來做概述，

這裡将用上圖來論述為什麼說運放的輸入端可以看成是虛斷的。

1.4 上圖差分放大電路的工作過程不完全概述

這裡之所以要做不完全的概述，是因為做個不完全的概述對于理解運放的虛斷已經足夠了，而且後面講虛短的時候還會将這幅電路結合運放的整個電路進行一個概述，所以大家不用擔心。

因為之前已經對差分放大電路做過介紹了，所以這裡不會對差分放大電路做過多的說明，不熟悉的可以将之前做的筆記找出來看一下，這裡隻對工作的過程進行概述。

如上圖所示因為IN 輸入的信号的電流如果越大則三極管Q1的Ice就會越小，Q2也是一模一樣的，Q2的Ice就會越小。

如上圖所示，所以此差分放大電路放大後的信号将會由Q12的集電極傳遞給後級的集電極放大電路做進行進一步的放大處理（類似于将信号做乘法）。

又因為如上圖所示，三極管Q12放大後的信号的大小并不僅僅取決于IN ，如上圖所示Q12的基極是由Q2控制這的，Q2又被Q4控制，而Q4則直接被IN-控制。

所以IN-的輸入信号控制着三極管Q12的放大倍數而IN 相當于隻是給Q12的集電極提供了輸入電流。

所以三極管Q12的集電極輸出的電流大小是由IN-/IN 共同決定的。

1.5 得出結論：為什麼說運放運放的IN 可以看成虛斷

可以看出要想使運放的放大倍數可控，就必須引入負反饋，（具體原理大家有沒有覺得很像NPN三極管穩壓電路利用三極管的射極輸出來穩壓（之前有講過有興趣可以去看一看）），在上圖中負反饋控制着Q12三極管的基極電流，從而直接控制着此電路輸出信号的大小，因為運放輸出的信号是直接由Q12的集電極輸出給後級的放大電路的（後級的放大電路相當于隻做乘法運算模式的放大），所以可以等效成IN 的輸入信号很小（因為Q12控制着流入後級放大電路的信号的大小），所以說可以等效成運放的信号的輸入端的電阻很大很大，所以說可把運放的輸入端理解成斷開的。

1.6 上面所總結的不足之處

并沒有很清晰的概述出運放的虛斷為什麼叫虛斷，如果仍然不能理解，那我認為可能是差分放大電路沒有很好的理解所導緻的，或者說忽略了上圖中Q12三極管的作用，這裡我僅僅是想通過運放内部的電路來概述虛斷是怎麼回事，但是後來我發現，這個問題沒有難度，但是很抽象。隻要真正理解了差分放大電路，再來看這運放的内部電路圖，才能理解虛斷的。

1.7 注意事項

這裡說運放的輸入端電阻可以理解成很大是斷開的，千萬不可以真的認為在物理層上運放的輸入端電阻很大是斷開的，從上圖可以看出，其實運放的輸入端電阻很小的，IN-/IN 都是由PNP三極管輸入到運放内部的，而PNP三極管的原因IN-/IN 相當于是輸入了PNP三極管的基極在流入地了的，所以說才叫做虛斷。

2. 為什麼說運放的IN-/IN 兩端可以看成虛短？

2.1 LM358内部電路

2.2 運放内部電路的組成

如上圖所示，運放内部電路一共由3大部分組成，差分放大電路，三極管基本放大電路，推挽電路

差分放大電路：如上圖所示，未在紅色和棕色虛線框内的電路是差分放大電路，它的作用前面講虛斷的時候已經講了，這裡不再複述(有了它我們才能控制運放的放大倍數)。

三極管基本放大電路：如圖所示紅色虛線内的電路主要作用是将差分放大電路送來的信号進行放大用的，這個電路對信号的放大相當于是做乘法運算的。

推挽電路：上圖内，棕色虛線内的是推挽電路，但是這個電路的原理是帶擴流作用的，它提高了運放的輸出能力。

2.3 運放内部電路的整體工作流程

這裡分析流程的順序将會由上圖為例子從左往右，總輸入到輸出的方向分析。

下面我将用流程圖來概述運放是怎麼達到IN-/IN 的動态平衡的。

如上上圖所示，可以看出運放放大信号的過程其實就是在不斷調整圖中三極管Q12放大倍數過程，其最終的目的還是希望IN- = IN .

2.4 為什麼說運放的IN-/IN 兩端可以看成虛短？

從上面的流程圖可以看出，運放不斷調整的過程的，實際上是為了使IN- = IN ，所以運放一直在做動态的調整，從運放的電路圖可以看出IN-和IN 在物理層上是沒有短路的，從任何地方看都看不出IN 和IN-是短路的，而之所以要理解成IN 和IN-是虛短的是為了方便計算，因為運放本身就是一直在調整想讓IN- = IN ，下面将在對運放的虛短進行列舉。

2.5 列舉一個電壓跟随器

如上圖所示，這是一個電壓跟随器，什麼叫電壓跟随器？顧名思義就是電壓跟随，IN = out，所以，如圖所示輸入的是3.3v，輸出的也是3.3v。

注意看，理想狀态下out就是等于3.3v的，才是IN-也是等于3.3v

2.6 列舉一個同向放大器

如上圖所示，這是一個同相放大器，什麼是同相放大器？（其實能看懂運放内部的電路圖不管運放的外圍電路怎麼搭建，怎麼組合原理都是不變的都是可以看懂的），就是做電壓放大用的，将輸入電壓放大。

為什麼輸入是3.3V輸出是9.9V？

這裡就是上面所說的虛短的原理了，電壓跟随器和同相放大器也是一樣的。

∵運放是一直在做動态的調整使IN- = IN

∴經過R7和R8分壓以後要想是IN-電壓等于IN 電壓out處就必須等于9.9V。

∴輸出out是9.9v（這是運放一直在根據IN-做動态調整的結果）

∴要把IN-看成等于IN 之後再來推導出out輸出的

2.7 再說虛短

從上面的兩幅電路圖的實列可以看出運放是一直在做動态的調整使IN- = IN ，所以說在計算運放的放大倍數的時候要把IN- 看成等于 IN ，來推導出out的輸出電壓，這就是虛短，隻是為了便于大家計算運放的放大倍數而想象出來的一個運放在當前條件下最佳的一個放大狀态。所以說要把IN-和IN 看成是虛短。如有不對的地方希望大家提出來，也希望對大家有點幫助，謝謝大家！也希望大家關注我，我是電子愛好者！

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